JPH06249903A

JPH06249903A - 配線基板の検査方法およびその装置

Info

Publication number: JPH06249903A
Application number: JP5040252A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Harada; 和明原田; Takahiro Takumi; 貴浩田組
Original assignee: MIYOSHI DENSHI KK
Current assignee: MIYOSHI DENSHI KK
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1994-09-09
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPH0766022B2

Abstract

(57)【要約】【目的】配線パターンが形成され、基板の周縁部に規
則的に電極端子が設けられた配線基板の各配線パターン
の断線や配線パターン間のショート、実装された部品の
異常などを短時間に簡単に検査できる方法および装置を
提供する。【構成】配線パターンの電極端子が規則的に配列され
た基板の検査装置であって、検査用信号発生部10から検
査用信号が入力された各電極パッドを１本の走査針71か
らなる電極端子信号検出部60によって各電極端子の信号
を順次検出し、該検出信号と基準電圧とをコンパレータ
部30で比較し、信号処理部40で該コンパレータ部30の出
力と前記検査用信号発生部10とを比較して不良の電極端
子を特定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は配線基板の検査方法およ
びその装置に関する。さらに詳しくは、回路基板の組立
後に配線パターンの断線や短絡などを調べるための配線
基板の検査方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば液晶表示素子の駆動回路
が形成された配線基板またはその他の電気回路用のプリ
ント基板などのように、電極端子が基板周縁部に規則的
に配列された配線基板に電子部品が組み立てられたの
ち、配線パターンの断線や短絡などを調べるための検査
装置は、基板パターンの電極端子ごとに接触用ピンを立
てたピンボードと、該接触用ピンに印加される信号源と
からなり、このピンに微小信号を与えて電圧または電流
を測定することにより、ハンダによる配線間の短絡、部
品の有無、配線パターンの断線などの検査を行ってい
る。このばあい、ピンボードは検査される配線基板の種
類ごとに準備される。

【０００３】従来の配線基板の検査装置は、たとえば図
21に示されるように、基板101 の表面に配線102 と103
が形成された配線基板の検査を行うばあい、配線102 の
一端側に電流計108 を介して電圧がＶ₀の定電圧電源10
7 に接続されたピン104 を接触させ、配線102 の他端側
にスイッチ109 を介してアースに接続されたピン105を
接触させ、配線103 にアースに接続されたピン106 を接
触させる。この状態でスイッチ109 をＯＦＦにすると配
線102 と103 のあいだの導通をみることになり、電流計
108 が振れるばあいは配線102 と103 のあいだで短絡し
ていることを示し、電流が流れなければ正常であること
を示している。また配線102 と103 のあいだに抵抗が実
装されているばあいには、その抵抗をＲ₁とすると電流
計108 の振れがＶ₀／Ｒ₁（アンペア）であれば正常で
ある。一方スイッチ109 をＯＮにすると電流計は振れる
筈であるが、もし配線102 に断線があると電流が流れ
ず、断線であることを検出できる。

【０００４】また、検査装置の他の例として図22に示さ
れるように、前述の定電圧電源107の代わりに電流がＩ
₀の定電流電源111 を接続し、かつ定電流電源111 に並
列に電圧計112 を接続して、ピン104 を定電流電源111
と配線102 の一端のあいだに接続する。前述と同様にス
イッチ109 をＯＦＦにして電圧計112 の振れが０Ｖにな
れば配線102 と103 のあいだでショートしていることを
示し、電圧計が振れが変わらなければ両配線102 と103
とのあいだのショートはない。一方、配線102と103 の
あいだに抵抗が実装されているときは、定電流値Ｉ₀と
抵抗値Ｒ₁との積であるＶ＝Ｉ₀×Ｒ₁が電圧計112 の
振れとして現われ、正常か否かを判断できる。また、ス
イッチ109 をＯＮにしたとき、電圧計 112 が０Ｖにな
れば正常で、振れが変わらないときは配線102 に断線が
生じていることを示し、良否の判別をすることができ
る。

【０００５】さらに他の例として、図23に示されるよう
に、電源として繰返し周波数がｆ、電圧がＶ_aの交流電
源113 を接続し、かつ、交流電源113 とピン104 とのあ
いだに既知の抵抗値Ｒ₀を有する抵抗114 を直列に接続
し、ピン104 を配線102 の一端側に、ピン106 を電極端
子103 に立てて抵抗114 の両端における電圧降下Ｖ₂を
交流電圧計115 によって測定することにより、配線102
と103 のあいだに実装されたコンデンサ116 の容量Ｃが
Ｃ＝Ｖ₂／｛２πｆＲ₀（Ｖ_a−Ｖ₂）｝によって測定
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の検査装置は、配
線102 、103 ごとに電流または電圧を印加して測定する
ため、配線パターンの各電極端子ごとに接触用ピンを立
てた高価なピンボードを配線基板の機種毎に用意しなけ
ればならない。しかも、配線パターンの各電極端子は0.
3 mm程度の幅で、１mm幅に３本程度以上あり、ピンボー
ドと測定される配線基板の位置関係も高い精度が要求さ
れる。また、限られた基板面積の中に多数の接触用ピン
を立てなければならず複雑な構造になる共に、検査に非
常に多くの労力と時間を要するという問題がある。

【０００７】本発明はかかる問題を解消するためになさ
れたものであり、ボードの接触ピン数を減少させ、電子
部品が実装された配線基板の各配線の短絡や断線などの
良否を簡単に検査できる検査方法およびその装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の配線基板の検査
方法は、電極端子が規則的に配列された配線基板の配線
パターンおよび該配線パターン間の接続関係の良否を検
査する配線基板の検査方法であって、前記配線パターン
に検査用信号を印加すると共に、前記電極端子の各々の
信号を１本の走査針で順次検出し、前記各電極端子ごと
に検出された信号と前記検査用信号とを比較して基準値
以上の差がある電極端子ごとに不良の表示をすることを
特徴とするものである。

【０００９】本発明の配線基板の検査装置は、配線パタ
ーンの電極端子が規則的に配列された配線基板の検査装
置であって、(a) 検査用信号発生部と、(b) 該検査用信
号発生部からの信号を前記基板の各配線パターンに印加
する出力回路部と、(c) 前記各電極端子の信号を連続的
に検出する１本の走査針からなる信号検出部と、(d) 該
信号検出部によって各電極端子から検出された検出信号
と各基準電圧とをそれぞれ比較するコンパレータ部と、
(e) 該コンパレータ部の出力と前記検査用信号発生部と
のタイミング信号により不良の電極端子を特定する信号
処理部とからなるものである。

【００１０】前記信号処理部は、各電極端子ごとにリセ
ットして正常な検出信号がえられたときに出力信号を出
すフリップフロップ回路と、該フリップフロップ回路の
出力信号によりパルスを出力するパルス発生回路と、検
査用信号と同期してカウントするカウンタと、該カウン
タの出力を前記パルス発生回路で発生したパルスにより
ラッチするラッチ回路とからなることが好ましい。

【００１１】また、本発明による走査針は、連続的に配
列された電極端子を順次走査して各電極端子の信号を検
出する走査針であって、前記走査針が固定される固定部
と、該固定部に設けられた回転軸と、該固定部の端部に
設けられたおもりと、該固定部の回転を制御するストッ
パと、該ストッパの高さの位置を制御する制御手段とか
らなり、前記固定部はｘ軸とｙ軸の平面内で移動できる
ｘｙテーブルに固定されると共に、前記制御手段により
前記走査針の先端が前記各電極端子に一定圧力で接触す
るようにされてなるものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、配線基板の各配線パターンに
検査用信号を印加すると共に１本の走査針により各電極
端子を走査させて各電極端子の信号を測定し、基準電圧
と比較し、各電極端子ごとに良否の判定を行っているた
め、異常のある電極端子の信号は基準電圧と異なり、走
査針が電極端子に接触してあいだに良否の判定をでき
る。各電極端子上において順次走査針を走査させること
により、各電極端子の良否を判定でき、そのデータを最
終的に出力することにより、不良の電極端子を見つける
ことができる。その結果、各電極端子に接触させるピン
は１本の走査針で済み、各電極端子に対応した接触ピン
をたてたピンボードが不要となり、配列の異なった種々
の配線基板にも適用できる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の検査方法
およびその装置の説明を行う。図１は本発明の検査装置
のシステム構成の一実施例を示す概略図、図２は図１の
テストボックスの構成のブロック図、図３は図１のテス
トボックスのさらに詳細なブロック図、図４は図１のプ
ロッタボックスの断面説明図、図５は図４の走査針の要
部拡大図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、
（ｃ）は測定時の走査針の上下角を示す説明図、図６は
図４の走査針の固定部の作動説明図であり、（ａ）は非
測定時における側面図、（ｂ）は動作時における側面
図、図７は図４の走査針の走査時における角度を示す説
明図、図８は図４の走査針に接続される信号検出バッフ
ァアンプを示す回路図である。

【００１４】図１に示されるように、本発明による検査
装置の一実施例は制御装置１、テストボックス２、専用
信号源３、プロッタボックス４、コントロールボックス
５からなっている。専用信号源３およびコントロールボ
ックス５は外づきでなくてテストボックス２内に入れて
もよい。プロッタボックス４内には、測定対象である配
線基板、たとえば液晶表示装置用の駆動回路が形成され
た配線基板などが設置される。この種の配線基板は表面
側にＩＣなどの電子部品が実装され、裏面側に配線が形
成されると共に、たとえば液晶表示パネルの各電極端子
などと接続できるように各配線の電極端子が周縁部に配
列されている。専用信号源３から発せられた検査用信号
は、一旦テストボックス２を経由したのち、プロッタボ
ックス４に入力される。プロッタボックス４の内部では
各電極端子に後述する走査針が順次接触して、被測定基
板の入力端子を介して各配線に印加された検査用信号に
基づく検出信号がピックアップされる。検出信号は、再
びテストボックス２に入力されて基準値と比較され、シ
ョート、断線などの異常があるか否かが判定され、良否
判定および測定データが制御装置１のＣＲＴなどの出力
装置に表示される。これらのシステムのスタート、スト
ップはコントロールボックス５によって外部から操作さ
れる。

【００１５】すなわち、本発明による検査方法は、測定
される配線基板の入力端子を介して各配線パターンに検
査用信号を印加すると共に、１本の走査針で各電極端子
ごとの出力波形である信号（電圧とタイミング）を順次
検出し、前記の検査用信号と検出信号のタイミング信号
により基準値と比較し、良否の判定をするものである。

【００１６】つぎに、テストボックス２の回路構成を図
２〜３を用いて詳細に説明する。テストボックス２は、
検査用信号発生部10と、出力回路部20と、コンパレータ
部30と、基準電圧発生器９と信号処理部40とからなって
いる。なお60はプロッタボックスでの電極端子信号検出
部で、被測定基板６もプロッタボックス４内にある。な
お、検査用信号発生部10は、図１に示すごとくテストボ
ックス２の外部に専用信号源３として設けることがで
き、そのばあいはテストボックス２の内部には設けられ
ない。図２では便宜上テストボックス２内の一回路とし
て考えている。

【００１７】検査用信号発生部10は、図３に示されるよ
うに、メモリ12のデータのうちセレクタ13によって所望
の信号波形のデータが選択され、コントロール回路14に
よって適切な検査用標準表示信号に変換されたのち、ド
ライバ15から出力回路部20および信号処理部40にそれぞ
れ送られる。この検査用信号は、配線基板が電子機器に
組み込まれた際に使用される信号、たとえば液晶表示装
置に使用されるばあいには液晶表示装置を駆動する駆動
用信号などを使用するのが便利である。

【００１８】出力回路部20は電流電圧変換回路（以下、
Ｉ／Ｖ回路という）21と検出回路22とスイッチ23とから
構成され、Ｉ／Ｖ回路21により電流を電圧に変換し、さ
らに制御装置で読み込めるように検出回路22によりデジ
タル化する。被測定基板６に過電流が流れたときに検出
値により過電流と判断するとスイッチ23を作動させるこ
とにより検査用信号発生部10の供給を遮断して基板を保
護したり、測定時などに被測定基板６に過負荷が印加さ
れるのを防止している。なお、被測定基板６にはコンデ
ンサなどが実装されていると、電源投入時に突入電流が
流れるので、検出回路22にはタイミング回路を追加する
ことが好ましい。

【００１９】また、コンパレータ部30は、前記電極端子
信号検出部60によってえられた検出信号と、基準電圧発
生器９（制御装置からの指令）によって発せられた基準
電圧値とを比較して検出信号の電圧レベルの高さによ
り、オープン信号とデータ検出信号を検出し、つぎの信
号処理部40に送られる。前記基準電圧発生器９は、テス
トボックス２に内蔵されてもよいが、制御装置１からの
Ｄ／Ａコンバータなどにより基準電圧を印加してもよ
い。

【００２０】また、信号処理部40は、フリップフロップ
回路（以下、Ｆ／Ｆ回路という）41と、パルス発生回路
42と、カウンタ43と、ラッチ回路44とからなっており、
Ｆ／Ｆ回路41はオープン検出信号によって走査針が電極
端子に接触したときのタイミングで作られたパルスでリ
セットし、データ検出信号でセットする。このＦ／Ｆ回
路41により、出力は電極端子一箇所につき一度だけセッ
トされる。

【００２１】一方、カウンタ43は、検査用標準表示信号
によって作動し、検査用標準表示信号のクロックでカウ
ントアップし、同期信号でリセットするように検査用標
準表示信号と同期して作動するカウンタである。検査用
標準表示信号と同期しているので、被測定基板とも同期
しており、被測定基板の電極端子独自の信号タイミング
の判定に利用する。

【００２２】前記Ｆ／Ｆ回路41の出力のセットのタイミ
ングでラッチ回路44によりカウンタ43をラッチする。し
たがってカウンタ43の出力は電極端子一箇所の走査で一
回だけラッチされる。

【００２３】叙上のように構成されるテストボックス２
は、外部の制御装置１とインターフェイス部51で接続さ
れており、インターフェイス部51はインターフェイス用
のドライバーで構成され、前記検査用信号発生部10や出
力回路部20の制御信号の出力、信号処理部40からの判定
信号の出力および前記基準電圧信号の入力などの指示が
制御装置１から行われる。なお、ＤＣ電源部52は本装置
を動作させるため、たとえばＡＣ100 Ｖの電源から直流
電源に変換する部分である。

【００２４】なお、コントロールボックス５は、検査の
開始や結果の表示を制御装置１に指示するもので、図１
のように専用の筐体を設けてもよいが、代わりにテスト
ボックス２に取りつけられてもよく、本発明では、配設
場所は特に限定されない。

【００２５】つぎにプロッタボックス４の説明を行う。

【００２６】プロッタボックス４は、電極端子の電位検
出部60になり、図４に示されるように、ｘｙテーブル61
に載置された走査針71の固定部70とｘｙテーブル61をｘ
ｙ方向に移動制御させるマイコン62、ステップモータ63
とからなっている。走査針71はｚ軸方向にも移動でき、
ｚ軸方向の移動は図示しないシリンダと圧縮空気源や電
磁駆動源などの制御手段により行われ、マイコン62によ
り制御される。なお、マイコン62は制御装置１により制
御される。また、プロッタボックス４には被測定基板を
取りつけるための被測定基板固定用治具64が取りつけら
れており、その治具64に被測定基板６が装着される。

【００２７】制御装置１には、テストボックス２との接
続制御のためのインターフェイス部とＤ／Ａコンバータ
部が、またプロッタボックス４の接続制御のためプロッ
タボックス制御部が設けられている。また、制御装置１
には必要に応じてプリンタや走査プログラムの保存、測
定データの蓄積などのためのハードディスクなどが装着
されうる。

【００２８】走査針71は、図５に示されるように、硬鋼
線材などの金属からなる直径0.5 〜3.0 mm、長さ30〜60
mm程度の針であり、筒状の針ホルダ72を有する固定部70
に固定されている。また針ホルダ72の胴部を横切って信
号検出ねじ73が取り付けられており、検出ねじ73は走査
針71に入力された検出信号を前記コンパレータ部30に伝
えるための接続端子の働きをしている。また、走査針71
の固定の機能も有している。さらに前記針ホルダ72の底
部には走査針71先端の突出する長さを調整するための針
固定位置調整ねじ74が設けられている。さらに、前記固
定部70の走査針71先端の反対側には、おもり75が設けら
れている。また、固定部70の適当な位置には回転軸76が
設けられており、前記走査針71が上下方向に回転して被
測定基板６に走査針71の先端が接触するようになってい
る。前記回転軸76はたとえばｘｙテーブル61の側壁など
に支持されている。接触角（すなわち、被測定基板６と
走査針71とのなす角、θ）および接触圧力は、前記針固
定位置調整ねじ74の締め具合により、走査針の突出長さ
およびおもり75の重さと位置によって容易に調整できる
ため、任意の測定姿勢がえられる。通常は接触角θが30
°〜80°、接触圧力は５〜40gr程度で行われる。

【００２９】走査針の接触方法について、さらに詳細に
説明する。固定部70は、たとえば図６に示されるよう
に、ペンシリンダ77によってｚ軸方向の位置制御が行わ
れる。すなわち、ペンシリンダ77は高圧の空気を発生さ
せる圧縮空気源（図示せず）にパイプ78を介して連通し
ている。固定部70は、非測定時には、図６（ａ）に示さ
れるように、ペンシリンダ77の先端のストッパ79が固定
部70の一端に設けられたピン80に係合しているため、ほ
ぼ水平位置に保たれ、走査針71は被測定基板６に接触し
ない。測定時には、図６（ｂ）に示されるように、制御
装置１からの制御により、パイプ78の途中に設けられた
バルブ（図示せず）が作動して、ペンシリンダ77内に圧
縮空気源から高圧空気が送り込まれ、ストッパ79を上方
に押し上げ、ピン80との係合を解除する。これにより、
おもり75の重さにより、固定部70は回転軸76を中心に回
転し、走査針71の先端は被測定基板６に接触し、測定で
きる姿勢になる。なお、ストッパ79を押し上げる手段は
圧縮空気源に限定されず、電磁駆動源などの他の制御手
段でもよい。

【００３０】配線基板の電極端子はたとえば図７に示さ
れるように、配線基板の周縁で直角方向に設けられてい
るばあいが多く、すべてのｘ軸方向の電極端子群81とｙ
軸方向の電極端子群82の両方を走査する必要があるた
め、図７に示すように、走査針の平面図でみたｘ軸方向
とのなす角度αは45±30°程度にすることが好ましい。
これによりｘ軸、ｙ軸それぞれの軸方向に沿って順方向
に走査することができる。

【００３１】前記走査針71と固定部70は、信号検出バッ
ファアンプと共にｘｙテーブル61に載せられ、制御装置
１とマイコン62でｘ−ｙ−ｚ軸制御が行われる。

【００３２】走査針71は、図８に示されるように、テス
トボックス２と制御装置１で規定された基準電圧とのあ
いだに抵抗Ｒ₁、Ｒ₂が接続されており、その先端が電
極端子に接触し、検出された信号はバッファアンプ83を
介してテストボックス２に送られる。この抵抗Ｒ₁、Ｒ
₂を挿入することにより、走査針71が電極端子に接触し
ていないと検出信号は基準電圧値となり電極端子に接触
していると電極端子の出力値が送られる。また、テスト
ボックス２の動作電圧範囲が被測定基板６の出力電圧範
囲より狭いばあいが考えられるので、適当な抵抗分割比
Ｒ₁：Ｒ₂の接点から出力信号をうることにより、被測
定基板６の電圧範囲がテストボックス２でＲ₂／（Ｒ₁
＋Ｒ₂）となるように設定することができ、好都合であ
る。

【００３３】つぎに、液晶表示素子の駆動回路が形成さ
れた配線基板を例にとり本発明の検査法について詳細な
説明を行う。

【００３４】まず、検査用信号発生部10はメモリ12とコ
ントロール回路14によって被測定基板に適した信号を発
生させる。たとえば液晶ドライブ（640 ×400 ドット）
用の配線基板のばあい、コモン端子は選択信号を発生
し、セグメント端子は表示信号を発生する。

【００３５】メモリ12にはセグメント端子の検査用標準
表示信号を書き込む。書き込むべき信号は図９に示すｎ
個の時分割位相差を有する信号である。このばあいはｎ
＝16である。この信号はセグメントの位置番号に対応し
ている。セグメント１は同期信号発生時、クロックパル
スの16カウント、32カウント…と16カウントごとに表示
し、セグメント２はセグメント１よりクロックパルスが
１カウント遅れ、セグメント３はセグメント２よりさら
にクロックパルスが１カウント遅れ……とセグメント16
まで１ずつずれる。セグメント17でセグメント１と同じ
内容になり、最終セグメントまで同様に繰り返す。これ
によりセグメント電極端子を16の位相差集合に分類す
る。

【００３６】つぎに、出力回路部20では被測定基板６の
回路電流を測定し規定範囲外の電流が流れると自動的に
スイッチ23をＯＦＦにする。すなわち、被測定基板６に
異常があると回路電流に変化が生じるため、回路電流値
の電圧変換値を検出回路22のＡ／Ｄコンバータやコンパ
レータなどでデジタル化して、制御装置１に送られ、過
電流のばあいにスイッチ23がＯＦＦにされる。スイッチ
23は制御装置１と検出回路22で制御されるが、前述のよ
うに、被測定基板６には一般的にバイパスコンデンサな
どの容量が実装されているため、電源投入時には過電流
が流れるので、測定タイミング回路が設けられ、一定時
間後に電流値を測定するようにされている。

【００３７】また、検査用信号発生部10で設定した信号
値の中で測定に直接影響するアナログ値もここで設定値
どおりか否かが確認されたのち、設定値内であればプロ
ッタボックス４内に設置された被測定基板６に送られ
る。

【００３８】コンパレータ部30では走査針71が電極端子
と非接触のときは検出信号が規定電圧値となり、被測定
基板６に走査針71が接触したときの出力値は通常規定電
圧値とならないため、検出信号と制御装置１により設定
されたＤ／Ａ部などの出力電圧（期待出力値のしきい
値）である基準電圧とを比較して、走査針71のオープン
信号と表示信号の検出行う。

【００３９】たとえば図10および図11に動作時の出力波
形を示すように、動作電圧の１／15バイアス時の出力波
形のばあい、Ｖ₁は基板のＶ_DD電圧で、Ｖ₁₆は基板のＶ
_EE電圧で、検査時ではＶ₁＝５Ｖ、Ｖ₁₆＝−20Ｖである
ため、Ｖ₁〜Ｖ₁₆までの各電位差つまりＶ₁−Ｖ₂、Ｖ
₂−Ｖ₃…Ｖ₁₅−Ｖ₁₆は（Ｖ₁−Ｖ₁₆）／15＝1.67Ｖに
なる。したがって個々の電圧はＶ₁＝５Ｖ、Ｖ₂＝3.33
Ｖ、……Ｖ₁₅＝−18.33 Ｖ、Ｖ₁₆＝−20Ｖとなる。前記
出力波形は、判別時にはコンパレータ部の上下の表示検
出範囲のあいだに収まるようにＲ₁とＲ₂の比によって
図８の基準電圧Ｖ_refを基準にして抵抗分割される。本
実施例ではＲ₁：Ｒ₂＝２：１で、基準電圧Ｖ_refが０
Ｖであるめ、０Ｖを基準として１／３に抵抗分割され
る。そのため、Ｖ₁＝1.67Ｖ、Ｖ₂＝1.11Ｖ、……Ｖ₁₅
＝−6.11Ｖ、Ｖ₁₆＝−6.67Ｖとなる。

【００４０】また、図10（ｂ）に示されるように、Ｖ₀₁
（0.05Ｖ）とＶ₀₂（−0.05Ｖ）をそれぞれコンパレータ
の上側しきい値、下側しきい値とすることにより、オー
プン時には図８の基準電圧Ｖ_refによって０Ｖになるた
め、オープン時であると検出して５Ｖのオープン時検出
信号Ｖ_ONを発する。同様に図11に示されるように、＋側
動作では判別信号のピーク電圧Ｖ₁がたとえばコンパレ
ータの上側しきい値Ｖ₁₁とコンパレータの下側しきい値
Ｖ₁₂のあいだの検出範囲1.80〜1.50Ｖであるときコンパ
レータ部では出力５Ｖの検出信号がえられ、また−側動
作では図11（ｂ）に示されるように、判別信号のピーク
値電圧Ｖ₁₆が上下のコンパレータのしきい値Ｖ₁₇とＶ₁₈
のあいだの検出範囲−6.31〜−6.70Ｖであるときコンパ
レータ部では出力５Ｖの検出信号がえられる。

【００４１】つぎにショート時の出力波形について説明
する。

【００４２】たとえば、液晶ドライブ（640 ×400 ドッ
ト）用の基板のコモン出力のばあいは、200 サイクルの
信号に対し端子１から200 （端子は200 個ずつ基板の両
側に導出されている）まで順に１サイクルづつ表示信号
を発生しているので、端子がショートするとショートし
た端子の表示信号値はショート端子の平均値となり検出
電圧レベルまで達しないし、端子がオープンであれば信
号自体が入力されないので検出信号が発生しない。

【００４３】図12の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、
正常なコモン出力１〜３のばあい、規定のＶ₁₆＝−6.67
Ｖの電圧がえられるが、たとえば図12（ｄ）のように、
コモン端子１とコモン端子２とがショートしているばあ
い、ショート出力値は平均値となるためＶ_S1＝（Ｖ₂＋
Ｖ₁₆）／２＝−2.78Ｖとなり、規定の検出レベルＶ₁₆＝
−6.67Ｖに達しないため、表示信号が検出されない。さ
らに図12（ｅ）に示されるように、コモン端子１〜３の
３個がショートしているばあい、Ｖ_S2＝（Ｖ₂＋Ｖ₂＋
Ｖ₁₈）／３＝−1.48Ｖとなり表示信号が検出されない。
また、叙上の作用はセグメントパッドの測定についても
同様に行うことができる。すなわち、セグメント端子の
ばあいは信号源によって設定されたｎ通りの信号が端子
ごとに１サイクルづつずれて発生しているため、ショー
トしたばあい表示信号は平均値となり検出レベルまで達
しない。また、端子オープン時も同様に検出レベルまで
達しない。

【００４４】また、ショートやオープンのみならず、接
続した電子部品が動作しないなどのファンクション不良
のばあいも信号発生位置がずれるため、信号発生位置で
検出が可能となる。たとえば、電極端子につながる配線
に接続されたＩＣが不良のばあい、規定出力信号が発生
せず、表示信号が検出されない。そのため、機械的に接
続されていてもファンクション不良であることが検出さ
れる。

【００４５】図13にコンパレータ部30の具体的回路例を
示す。プロッタボックス４からの検出信号が入力端子31
から入力され、バッファアンプ（たとえばナショナルセ
ミコンダクタ社（以下、ＮＳ社という）製ＬＦ３５６
Ｎ）およびコンパレータ33ａ、33ｂを経てオープン信号
Ａを信号処理部40に送り、さらにコンパレータ34ａ〜35
ｂ（たとえば、ＮＳ社製ＬＭ３１９Ｎ）、さらにＯＲゲ
ート36ａ（たとえば、（株）東芝製７４ＨＣ３２Ａ
Ｐ）、ＮＡＮＤゲート37（たとえば、（株）東芝製７４
ＨＣ００ＡＰ）、ＯＲゲート36ｂを経て検出信号Ｂとし
て信号処理部40に送られる。なお、ＮＡＮＤゲート37の
一方の端子にはタイムディレイによる誤動作防止のため
のタイミング回路であるワンショットパルス発生用ＩＣ
38（たとえば、（株）東芝製７４ＨＣ１２３ＡＰ）を経
て入力され、ＯＲゲート36ｂの一方の入力端子には制御
装置１からのリセット信号と検査用同期信号をＡＮＤゲ
ート39（たとえば、（株）東芝製７４ＨＣ０８ＡＰ）の
出力信号が入力される。図13でＲ₄は620 Ω、Ｒ₅は10
⁵Ω、Ｒ₆は10³Ω、Ｒ₇は50ｋΩ、Ｒ₈は1.5 ｋΩ、
Ｃ₂は100 ｐＦ、電源は５Ｖである。

【００４６】一方、信号処理部40は、図14にカウンタ43
部とラッチ回路44部の概略回路図を示すように、検査用
信号発生部10からの信号の中のクロックと同期信号を使
用して検査用信号発生部10や被測定基板６と同期したカ
ウンタ43を動作させる。このカウンタ43は、同期信号に
よって初期値にリセットされたクロックによってカウン
トアップする。図14において、431 は検査用信号発生部
10からのクロック信号の入力端子、432 は同期信号の入
力端子、433 はＮＯＲゲート用のＩＣ（たとえば、
（株）東芝製７４ＨＣ０２ＡＰ）、434 、435 はそれぞ
れカウント用のＩＣ（たとえば、（株）東芝製７４ＨＣ
１６１ＡＰ）、436 はＬＥＤ、441 、442 はラッチパル
スを入力する入力部、443 、444 はラッチ用のＩＣ（た
とえば、（株）東芝製７４ＨＣ３７５ＡＰ）、Ｒ₁は抵
抗で510 Ω、Ｒ₂は0.5 ｋΩ、Ｒ₃は1.5 ｋΩ、Ｃ₁は
100 ｐＦのキャパシタである。

【００４７】また図15（ａ）、（ｂ）に信号処理部40の
Ｆ／Ｆ回路41とパルス発生回路42部の具体例を示すよう
に、コンパレータ部30で検出されたオープン信号Ａと検
出信号ＢをＦ／Ｆ回路41のリセット端子とデータ端子に
入力すると、電極端子に走査針71を接触させることでＦ
／Ｆ回路41の出力をリセットし、つぎの検出信号でセッ
トさせ、１回の電極端子の接触に対し１回のＦ／Ｆ回路
41のセット信号を発生させる。

【００４８】これで１回の走査針71の電極端子の接触で
複数以上の検出信号が入力されてもＦ／Ｆ回路41以降の
回路が作動せず安定する。

【００４９】また、走査針71は電極端子に接触した直後
のジッタリングなどの影響による誤動作防止用回路が設
定されるのが好ましい。Ｆ／Ｆ回路41の出力セットのタ
イミングによりパルスを発生させ、その発生タイミング
でカウンタ43出力をラッチし、ラッチ出力を制御装置１
に送る。

【００５０】図15において、421 はバッファアンプ、42
2 はインバータ、423 はＯＲゲート、424 、425 は単安
定マルチバイブレータを組み合わせたもので、426 はチ
ャタリング防止回路を構成している。また、411 はＦ／
Ｆ回路を構成するＩＣでたとえば（株）東芝製の７４Ｈ
Ｃ７４ＡＰ、428 はＡＮＤゲートてある。図15の矢印Ｐ
で示すようにパルスの立下り部分でパルスを発生させ、
矢印Ｑではパルスの立上り部分でパルスを発生させる。

【００５１】つぎに具体的な信号処理部内部における信
号処理についてタイムチャートを参照しながら説明す
る。

【００５２】たとえばコモンパッドを測定するばあい、
図16に示されるように、走査針71がたとえば、８番目お
よび９番目のコモン電極端子608 、609 に接触している
ときに走査波形（ａ）は０近傍になく、オープン時には
０近傍にくるため、まず前記コンパレータ部によりオー
プン検出信号（ｂ）をうる。該オープン検出信号（ｂ）
の立ち下がり時に走査針のジッタリングなどに起因した
波形割れによる誤動作防止のための安定化ディレイ
（ｃ）により一定時間遅延する。ついで該安定化ディレ
イ（ｃ）の立ち下がり時にＦ／Ｆリセット信号（ｄ）を
作動させる。つぎに、前記走査波形（ａ）の上下両側の
表示検出範囲に達するピークを読み取り、ピーク信号の
発生したときに検出信号（ｅ）をうる。検出信号（ｅ）
がえられると、Ｆ／Ｆ出力（ｆ）がセットされる。一度
Ｆ／Ｆ出力（ｆ）がセットされると、Ｆ／Ｆリセット信
号（ｄ）が作動するまでそのままセット状態が続き、そ
ののち新しい検出信号（ｅ）のパルスが検出されても変
化しない。さらに前記Ｆ／Ｆ出力（ｆ）の立ち上がり部
分でパルス出力（ｇ）がえられる。該パルス出力（ｇ）
によって検査用信号に同期してカウント（本実施例では
１〜200 ）しているカウンタ43の出力（ｈ）をラッチ部
44によりラッチする。たとえば、８番目の電極端子の出
力はカウンタ（１〜200 ）の８番目で表示信号を発生さ
せ、そのタイミングでラッチパルスを作り、ラッチパル
スでカウンタの出力（１〜200 の８）をラッチ部にてラ
ッチする（ｉ）。このラッチされた８（８ビット２進
で、下位からＬｏ、Ｌｏ、Ｌｏ、Ｈｉ、Ｌｏ、Ｌｏ、Ｌ
ｏ、Ｌｏ）の出力は制御装置１内に入力され、読取りタ
イミング（ｊ）のパルスごとに読取り値（ｋ）として整
理され、測定データになる。この操作が電極端子１から
200 まで順次なされる。このときの測定例のフローチャ
ートを図17に示す。

【００５３】また、図18に示されるように、セグメント
電極端子についても同様にして測定される。ここで例と
して６番目から９番目のセグメント電極端子806 〜809
のうち、７番目と８番目のあいだにショート部分800 が
あるものを示す。このばあい、７番目と８番目のセグメ
ント電極端子807 、808 に接触したときにえられる走査
波形（ａ）のピークはその大きさが２つのパッドに平均
されて小さくなる（図12（ｄ）参照）ため、（ａ）の表
示検出範囲に達せず、その区間では検出信号（ｅ）のパ
ルスが発生しない。したがって、セグメント電極端子80
7 と走査針71が接触したときにえられるＦ／Ｆ出力信号
（ｆ）は６番目のセグメントの出力がリセットされたの
ち、リセットのままで、９番目のセグメントパッド809
から検出信号（ｅ）のパルスがえられるまでリセット状
態が保たれる。したがって７番目、８番目のパルス出力
（ｇ）のパルスとラッチ出力（ｉ）がないため、最終的
にえられる読取り値（ｋ）は６のつぎが９にスキップす
る。これによって７番目と８番目の電極端子に異常があ
ることが判別される。このときの測定例のフローチャー
トを図19に示す。なお、セグメント端子の測定も電極端
子の端子番号に対応した数によって判定するが、端子数
が大きいので、ｎを法（ｎ進）とする数によって取り扱
っている（本実施例ではｎ＝16）。

【００５４】叙上のようにしてえられた図16および図18
に示される読取り値（ｋ）に基づいて制御装置１では良
否の判定が行われ、読取り値（ｋ）にない端子番号は不
良と判断される。この判定結果はたとえば図20に示され
るフローチャートの手順でディスプレイに不良の端子番
号の表示が行われる。この表示は不良の電極端子のみを
番号と共に表示することもできるし、全番号に対し良と
不良の表示をすることもできる。

【００５５】また、接触不良などの影響による測定波形
分割による誤動作や信号処理部のタイムディレイによる
誤動作を防ぐため、図13にワンショットパルス発生用Ｉ
Ｃ３８で示したように、ラッチパルス受入れタイミング
回路を設けるのが好ましい。

【００５６】前記実施例では液晶駆動プリント基板の検
査を例に挙げて説明したが、プロッタボックスの固定用
治具およびテストボックス内の検査用信号発生部を被測
定基板に対応した仕様にすることによって、他の配線基
板に同様に適用することができる。すなわち、プラズマ
ディスプレイ、サーマルヘッドアレイなどの外部回路と
の接続用の電極端子が規則的に配列された基板であれば
前記実施例と同様に容易に検査をすることができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、多数の出力端子を有す
る配線基板の検査を１本の走査針で行うことができ、し
かも配線基板が変っても検査用信号を変えるだけで同じ
装置で検査をすることができ、治具作成費を安価にする
ことができる。しかも制御装置により良否の結果を表示
したりすることができ、安定した測定を短時間で簡単に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検査装置のシステム構成の一例を示す
概略図である。

【図２】図１のテストボックスのブロック図である。

【図３】図１のテストボックスのさらに詳細なブロック
図である。

【図４】図１のプロッタボックスの断面説明図である。

【図５】図４の走査針の要部拡大図であり、（ａ）は側
面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は測定時の走査針の上下
角を示す説明図である。

【図６】図４の走査針の固定部の作動説明図であり、
（ａ）は非測定時における側面図、（ｂ）は動作時にお
ける側面図である。

【図７】図４の走査針の走査時における平面図での角度
を示す説明図である。

【図８】図４の走査針に接続される信号検出バッファア
ンプを示す回路図である。

【図９】図１の検査装置の信号源パターンのタイミング
を示すグラフである。

【図１０】図１の検査装置の走査波形の一例を示す図で
あり、（ａ）は波形のピーク値を示し、（ｂ）はオープ
ン検出時の検出範囲を示す。

【図１１】図１の検査装置の走査波形の一例を示す図で
あり、（ａ）は＋側動作時、（ｂ）は−側動作時を示
す。

【図１２】図１の検査装置のショート時の走査波形の一
例を示す図である。

【図１３】本発明の検査装置の一実施例を示すコンパレ
ータ部の回路図の例である。

【図１４】本発明の検査装置の一実施例を示すカウンタ
部の回路図の例である。

【図１５】図１の検査装置の一実施例を示す信号処理部
の回路図の例である。

【図１６】図１の検査装置を用いてコモン電極端子を検
査したときの出力信号を説明する図である。

【図１７】図１６に示すコモン電極端子を検査するとき
のフローチャートである。

【図１８】図１の検査装置を用いてセグメント電極端子
を検査したときの出力信号を説明する図である。

【図１９】図18に示すセグメント電極端子を検査すると
きのフローチャートである。

【図２０】図１の検査装置のテスト結果を表示するとき
のフローチャートである。

【図２１】従来の検査装置の一例を示す作動説明図であ
る。

【図２２】従来の検査装置の他の例を示す作動説明図で
ある。

【図２３】従来の検査装置のさらに他の例を示す作動説
明図である。

【符号の説明】

１制御装置２テストボックス３専用信号源４プロッタボックス５コントロールボックス 10 検査用信号発生部 20 出力回路部 30 コンパレータ部 40 信号処理部 60 電極端子信号検出部 71 走査針

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】また、本発明による走査針は、連続的に配
列された電極端子を順次走査して各電極端子の信号を検
出する走査針であって、前記走査針が固定される固定部
と、該固定部に設けられた回転軸と、該固定部の端部に
設けられたおもりと、該固定部の回転を制御するストッ
パと、該ストッパの高さの位置を制御する制御手段とか
らなり、前記固定部はｘ軸とｙ軸の平面内で移動できる
ｘｙテーブルに固定されると共に、前記制御手段により
前記走査針の先端が前記各電極端子に一定圧力で接触す
るようにされたものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極端子が規則的に配列された配線基板
の配線パターンおよび該配線パターン間の接続関係の良
否を検査する配線基板の検査方法であって、前記配線パ
ターンに検査用信号を印加すると共に、前記電極端子の
各々の信号を１本の走査針で順次検出し、前記各電極端
子ごとに検出された信号と前記検査用信号とを比較して
基準値以上の差がある電極端子ごとに不良の表示をする
ことを特徴とする配線基板の検査方法。
【請求項２】配線パターンの電極端子が規則的に配列
された配線基板の検査装置であって、(a) 検査用信号発
生部と、(b) 該検査用信号発生部からの信号を前記基板
の各配線パターンに印加する出力回路部と、(c) 前記各
電極端子の信号を連続的に検出する１本の走査針からな
る信号検出部と、(d) 該信号検出部によって各電極端子
から検出された検出信号と各基準電圧とをそれぞれ比較
するコンパレータ部と、(e) 該コンパレータ部の出力と
前記検査用信号発生部とのタイミング信号により不良の
電極端子を特定する信号処理部とからなる配線基板の検
査装置。
【請求項３】前記信号処理部が、各電極端子ごとにリ
セットして正常な検出信号がえられたときに出力信号を
出すフリップフロップ回路と、該フリップフロップ回路
の出力信号によりパルスを出力するパルス発生回路と、
検査用信号と同期してカウントするカウンタと、該カウ
ンタの出力を前記パルス発生回路で発生したパルスによ
りラッチするラッチ回路とからなる請求項２記載の検査
装置。
【請求項４】連続的に配列された電極端子を順次走査
して各電極端子の信号を検出する走査針であって、前記
走査針が固定される固定部と、該固定部に設けられた回
転軸と、該固定部の端部に設けられたおもりと、該固定
部の回転を制御するストッパと、該ストッパの高さの位
置を制御する制御手段とからなり、前記固定部はｘ軸と
ｙ軸の平面内で移動できるｘｙテーブルに固定されると
共に、前記制御手段により前記走査針の先端が前記各電
極端子に一定圧力で接触するようにされてなる走査針。